JPH0573123A - ロボツトの作業軌跡教示装置 - Google Patents

ロボツトの作業軌跡教示装置

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JPH0573123A
JPH0573123A JP23137391A JP23137391A JPH0573123A JP H0573123 A JPH0573123 A JP H0573123A JP 23137391 A JP23137391 A JP 23137391A JP 23137391 A JP23137391 A JP 23137391A JP H0573123 A JPH0573123 A JP H0573123A
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JP
Japan
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robot
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point
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JP23137391A
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English (en)
Inventor
Tsudoi Murakami
集 村上
Hideaki Fukuda
英明 福田
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Kobe Steel Ltd
Original Assignee
Kobe Steel Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】ロボットによる作業軌跡の教示操作を簡易に,
且つロボットの姿勢を確認しつつ行い得るロボットの作
業軌跡教示方法を提供する。 【構成】ディスプレイ4上に作業対象ワーク9及びロボ
ット8の二面図形を表示して,コンピュータ1のカーソ
ルキーを操作することにより,ロボット8の作業点が三
次元的に移動し,そのときのロボット姿勢が図形表示さ
れるコンピュータ1を操作して,ロボット8の作業点を
ワーク図形の所望の作業線近傍に移動させ,操作指令キ
ーを操作することにより,移動させた作業点に最も近い
ワーク9の線分が演算処理によって作業線として認識・
表示され,作業点を移動する場合は,移動量を数値入力
することによって移動した作業開始点及び作業終了点の
座標値が設定され,記憶指令キーをオンにすることによ
り前記作業開始点及び作業終了点の座標値と作業開始及
び作業終了命令が教示データとしてメモリに記憶され
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は,産業用ロボットにおけ
る作業軌跡の教示装置に関する。
【0002】
【従来の技術】例えば,溶接位置をロボットに教示デー
タとして記憶させ,溶接の自動化が図られる。その溶接
作業の作業軌跡をロボットに教示する従来例装置につい
て,以下に説明する。図7に示す作業対象ワーク30の
線分bで示される溶接線を溶接ロボットにより溶接する
場合,予めCADデータとして入力された対象ワーク3
0の,グラフィック視線方向を異にする少なくとも2面
以上のワーク図形をディスプレイ上に表示する。例え
ば,図8に示すように平面図,正面図,側面図が表示さ
れた対象ワーク30の正面図において,線分bが存在す
る線上にカーソルkを移動して,これを指定すると,カ
ーソルkで指定した線分上に重なっている線分a′,
b′,d′が平面図上に識別表示されるので,図9に示
すようにカーソルkを平面図の線分b′に移動して,こ
れを指定する。この2回の指定操作によって,線分bが
溶接線として認識され,ロボットに溶接線を教示するこ
とができる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記従来例の作業軌跡
の教示方法においては,少なくとも2面の図面上にカー
ソルを移動して作業線を指定する操作を要するため,作
業位置を特定するための操作手順の作業工数が多く,ま
た,ロボット図形が表示されないので,作業線に対する
ロボットの姿勢を判断することができない問題点があっ
た。また,選択した作業線上に作業開始点または終了点
を移動させる場合には,その移動量をX軸方向,Y軸方
向,Z軸方向の数値に変換してオペレータが設定入力し
なければならない設定操作の悪い問題点もあった。本発
明は従来の問題点に鑑み,ディスプレイ上の各図面の作
業位置に対応するロボットの作業姿勢を同時に表示する
と共に,作業軌跡の設定操作を容易にする作業軌跡教示
装置を提供することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明が採用する手段は,作業対象ワークのCADデ
ータとロボット制御データとが入力されているコンピュ
ータのディスプレイ上に,少なくとも2面以上のワーク
図形を表示し,カーソル移動キーを操作して作業位置を
指定することにより作業軌跡を教示するロボットの作業
軌跡教示装置において,前記ディスプレイの同一画面上
に作業対象ワークの任意の二面図と該作業対象ワークの
各図面に対応するロボットの二面図形とを表示する三次
元表示手段と,カーソル移動キーを操作することにより
ロボットの作業点が三次元的に移動すると共に,前記作
業点の移動に伴うロボット姿勢の変化を図形表示するロ
ボット姿勢表示手段と,カーソル移動キーを操作して,
ロボットの作業点をワーク図形の所望の作業線近傍に移
動させ,操作指令キーを操作することにより,移動した
作業点に最も近いワークの線分を演算処理によって作業
線として認識・表示する作業線設定手段と,記憶指令キ
ーを操作することにより前記作業線設定手段により設定
された作業線の座標値と作業開始及び作業終了命令が教
示データとしてメモリに記憶される教示データ記憶手段
とを具備してなることを特徴とするロボットの作業軌跡
教示装置として構成される。また,設定された作業線上
に作業開始点及び作業終了点を変更する移動量を数値入
力することによって,作業開始点及び作業終了点の座標
値が変更されるロボットの作業軌跡教示装置として構成
される。
【0005】
【作用】本発明によれば,ロボットに作業軌跡を教示す
るコンピュータのディスプレイ上に,作業対象ワークの
二面図と,各図面に対応するロボットの二面図が表示さ
れ,カーソル移動キーを操作することによってロボット
の作業点が各図上を移動すると共に,作業点の移動に伴
うロボットの姿勢が表示される。そこで,ロボットの作
業点を所望の作業線近傍に移動させて,操作指令キーを
操作すると,至近の作業線を演算処理によって特定し,
その作業線を認識・表示すると共に,作業線の座標値が
設定される。また,設定した作業線上に作業開始点及び
終了点を移動する場合,移動量を入力することにより作
業開始点及び終了点を移動させることができる。
【0006】
【実施例】以下,添付図面を参照して,本発明を具体化
した実施例につき説明する。尚,以下の実施例は本発明
を具体化した一例であって,本発明の技術的範囲を限定
するものではない。本実施例は,溶接ロボットに作業対
象ワークの溶接線を教示するもので,図1は実施例ロボ
ット作業軌跡教示装置の構成図,図2は対象ワークの斜
視図,図3,図4,図5は各教示段階におけるディスプ
レイ上に表示される教示用画面である。図1において,
教示データを作成するコンピュータ1は,本体2,キー
ボード3,ディスプレイ4,マウス5で構成されてお
り,ロボット制御盤6からロボット制御データが入力さ
れると共に,作業対象ワークのCADデータが格納され
ている。コンピュータ1により作成された教示データ
は,フロッピーディスク7に格納してロボット制御盤6
に与えられるオフライン教示システムとして構成され
る。ロボット制御盤6は,与えられた教示データに基づ
き溶接ロボット8を動作制御して,ワーク9の所定位置
を溶接する。以下,図2に示すワーク9の直線P1−P
2を溶接線として,P1からΔL1移動した点Psを溶
接開始点とし,P2からΔL2移動した点Peを溶接終
了点とする溶接作業を教示する場合の教示手順について
説明する。図3はディスプレイ4に表示される教示用画
面で,ワーク9とロボット8とが,平面図,側面図とし
て表示されている。平面図はX・Y軸方向の位置を,側
面図はY・Z軸方向の位置を指定するためのものであ
る。尚,本実施例においては,平面図と側面図とを表示
しているが,対象ワークの状態により,図面の組合せは
自由に選択できる。まず,キーボード3のX軸方向,Y
軸方向,Z軸方向の各カーソル移動キー,もしくはマウ
ス5を操作すると,各図に表示されているロボット8の
作業点である溶接トーチ10の先端がディスプレイ4上
を移動し,溶接トーチ10の先端の移動に伴うロボット
姿勢の変化が表示される。そこで,溶接トーチ10の先
端を線分P1−P2の近くの点Ptに移動させる。線分
P1−P2は,平面図においては線分P1′−P2′,
側面図においては線分P1″−P2″として示され,点
Ptは,平面図ではPt′,側面図ではPt″として示
される(図4)。
【0007】次いで,溶接トーチ10の先端である点P
tにいちばん近い線分を選択するための操作指令キーを
押すと,コンピュータ1はワーク9の図形を構成する各
線分と,溶接トーチ10の先端位置Ptとの距離Dを演
算する。線分P1−P2の直線の方程式は,下記(1)
式で示されるので,点Ptの座標値(Xpt,Ypt,
Zpt)と線分P1−P2との距離Dは,数式(2)に
より計算される。 (x−a)/k=(y−b)/m=(z−c)/n ………(1) a,b,c:定数 k,m,n:直線の方向余弦
【数1】 ………(2)演算処理により各線分と溶接トーチ10の
先端Ptとの距離から,最も近い線分P1−P2が選択
され,図4に示すように選択された線分P1−P2は,
色表示,太線表示等により識別表示される。また,溶接
線である線分P1−P2の一端には+図形が表示され,
これは溶接開始点となる側を示している。再度操作指令
キーを押すと,+図形は線分P1−P2の他端に移動
し,溶接開始点を切り換えることができる。溶接線であ
る線分P1−P2が指定されたとき,同時に図6に示す
データ設定欄がディスプレイ4上に表示される。これは
溶接開始点及び溶接終了点の座標現在値が示され,それ
を変更する場合の移動量を入力することができる。溶接
開始点及び溶接終了点を線分P1−P2に沿って移動さ
せる場合は,移動させる距離ΔL1,ΔL2の値を入力
すると,新しい溶接開始点Ps及び溶接終了点Peが下
記(3),(4)式によって計算され,図5に示すよう
に,溶接線の新しい溶接開始点Psと溶接終了点Peと
の間が識別表示される。 Ps=P1+(P2−P1)/|P2−P1|*L1 ………(3) Pe=P2+(P1−P2)/|P1−P2|*L2 ………(4) X軸,Y軸,Z軸の各方向に沿ってずらす場合は,ΔX
1,ΔY1,ΔZ1及びΔX2,ΔY2,ΔZ2を設定
して,現在値に加算する。次いで,記憶指令キーを押す
と,教示データ記憶メモリエリアに溶接開始点Psと溶
接開始命令及び溶接終了点Peと溶接終了命令が現在の
教示点以降に追加される。以上の操作をワーク図形上の
溶接線とする線分について行えば,ロボット教示データ
が作成される。作成されたロボット教示データは,フロ
ッピーディスク9に格納してロボット制御盤6に装着さ
れる。ロボット制御盤6はフロッピーディスク9に格納
された教示データにもとずきロボット8を制御し,指定
された溶接線の溶接作業が実行される。
【0008】
【発明の効果】本発明によれば,カーソル移動キーの操
作によって作業点を複数のワーク図形上で同時に移動で
きるので,所望する作業線の選択が容易であり,ロボッ
トの姿勢の変化も表示されるので,ロボット姿勢の確認
を行うことができる。また,作業線を選択することによ
り,作業開始点及び終了点の座標値が設定されると共
に,その作業開始点及び作業終了点の変更は,修正値を
入力するだけで容易に変更が可能である。さらに,教示
データに位置データだけでなく,作業の開始及び終了の
命令も同時に記憶させることができるので,制御操作が
より簡単に実行できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例ロボット作業軌跡教示装置の構成図。
【図2】実施例ワークの斜視図。
【図3】ディスプレイ上に表示される表示図形(1)。
【図4】ディスプレイ上に表示される表示図形(2)。
【図5】ディスプレイ上に表示される表示図形(3)。
【図6】ディスプレイ上に表示されるデータ設定欄の表
示図形。
【図7】従来例ワークの斜視図。
【図8】従来例のディスプレイ上に表示される表示図形
(1)。
【図9】従来例のディスプレイ上に表示される表示図形
(2)。
【符号の説明】
1…コンピュータ 3…キーボード 4…ディスプレイ 6…ロボット制御盤 8…ロボット 9…ワーク 10…溶接トーチの先端(作業点) P1−P2…作業線 Ps…溶接開始点(作業開始点) Pe…溶接終了点(作業終了点)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】作業対象ワークのCADデータとロボット
    制御データとが入力されているコンピュータのディスプ
    レイ上に,前記作業対象ワークの三次元的作業位置を表
    す少なくとも二面以上のワーク図形を表示し,カーソル
    移動キーを操作して作業位置を指定することにより作業
    軌跡を教示するロボットの作業軌跡教示装置において,
    前記ディスプレイの同一画面上に作業対象ワークの任意
    の二面図と該作業対象ワークの各図面に対応するロボッ
    トの二面図形とを表示する三次元表示手段と,カーソル
    移動キーを操作することによりロボットの作業点が三次
    元的に移動すると共に,前記作業点の移動に伴うロボッ
    ト姿勢の変化を図形表示するロボット姿勢表示手段と,
    カーソル移動キーを操作して,ロボットの作業点をワー
    ク図形の所望の作業線近傍に移動させ,操作指令キーを
    操作することにより,移動した作業点に最も近いワーク
    の線分を演算処理によって作業線として認識・表示する
    作業線設定手段と,記憶指令キーを操作することにより
    前記作業線設定手段により設定された作業線の座標値
    と,作業開始及び作業終了命令が教示データとしてメモ
    リに記憶される教示データ記憶手段と,を具備してなる
    ことを特徴とするロボットの作業軌跡教示装置。
  2. 【請求項2】設定された作業線上に作業開始点及び作業
    終了点を変更する移動量を数値入力することによって,
    作業開始点及び作業終了点の座標値が変更される請求項
    1記載のロボットの作業軌跡教示方法。
JP23137391A 1991-09-11 1991-09-11 ロボツトの作業軌跡教示装置 Pending JPH0573123A (ja)

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